Компрессор ТРДДФсм на базе двигателя РД-33
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
корпуса, задним фланцем - к корпусу камеры сгорания.
Лопатки ВНА имеют верхние и нижние цапфы. Верхние цапфы установлены в бобышках корпуса и вращаются во втулках, выполненных из антифрикционного состава (стекло волокно, пропитанное фторопластом). Нижняя цапфа расположена в плоскости разъема внутренней обоймы и корпуса опоры.
Лопатки НА первой и второй ступеней также выполнены с верхней и нижней цапфами. Верхние цапфы лопаток вращаются во втулках из антифрикционного материала в радиальных отверстиях. Нижние цапфы установлены в обоймы.
Каждый из направляющих аппаратов с третьей по восьмую ступень состоит из полуколец с консольно закрепленными лопатками. Полукольца центрируются относительно рабочих колец с помощью специальных буртиков, имеющихся с обеих сторон полуколец НА.
Спрямляющий аппарат состоит из двух рядов лопаток наружной и внутренней обойм. Применение двухрядной решетки обусловлено необходимостью выравнивания сильно закрученного потока после девятой ступени компрессора. Все детали СпА объединены в паяный узел, зафиксированный в корпусе резьбовыми штифтами.
Ротор компрессора высокого давления
Ротор КВД барабанно-дисковой конструкции состоит из сварного узла первой и второй ступеней, диска третьей ступени с передней цапфой, узла четвертой, пятой, шестой ступеней, дисков, диска-лабиринта и вала.
Диски первой и второй ступеней сварены между собой электронно-лучевой сваркой и соединены с диском третьей ступени призонными болтами. Узел четвертой, пятой и шестой ступеней имеет сварную конструкцию, в передней части крепится призонными болтами к диску, в задней части соединён двадцатью четырьмя шпильками с дисками, диском лабиринта и валом через проставочные кольца и распорные втулки.
Лопатки первой, второй и третьей ступеней выполнены с замками типа "ласточкин хвост", крепятся в индивидуальных продольных пазах и фиксируются в осевом направлении отгибом пластинчатых замков.
Рабочие лопатки остальных ступеней имеют профиль хвостовика, также "ласточкин хвост", но устанавливаются в кольцевые пазы через специальные окна..
На заднем фланце вала выполнены торцевые шлицы, через которые передается крутящий момент от ротора турбины. Осевые штифты фиксируют от проворота покрывной диск ТВД.
Динамическую балансировку ротора проводят в несколько этапов. Отдельно балансируется узел первой и второй ступе ней подбором по массе и перестановкой лопаток. Сварной узел балансируют постановкой балансировочных грузиков, имеющих форму хвостовика лопатки, в поперечный паз между замками лопаток. Вал компрессора балансируется съемом материала со специальных кольцевых утолщений. Окончательная балансировка ротора осуществляется в сборе постановкой балансировочных грузов на диске первой ступени и на диск-лабиринт между стяжными шпильками.
2. Расчет на прочность рабочей лопатки первой ступени компрессора высокого давления
Рабочие лопатки осевого компрессора являются весьма ответственными деталями газотурбинных двигателей, от надежной работы которых зависит надежность работы двигателя в целом.
При работе авиационного ГТД на рабочие лопатки действуют статические, динамические и температурные напряжения. К рассматриваемым на данном этапе статическим нагрузкам относятся центробежные силы, возникающие при вращении ротора, и газовые силы, возникающие при обтекании газом профиля пера лопатки в связи с наличием разности давлений рабочего тела перед лопаткой и за ней.
Центробежные силы вызывают деформацию растяжения, изгиба и кручения, а газовые - деформации изгиба и кручения. Напряжения кручения от центробежных и газовых сил слабозакрученных лопаток компрессоров малы, и ими обычно пренебрегают. Напряжения растяжения от центробежных сил являются наиболее существенными. Напряжения изги-ба, как правило, меньше напряжений растяжения. При необходимости, с целью уменьшения изгибающих напряжений в лопатке от газовых сил, ее проектируют и устанавливают таким образом, чтобы возникающие изгибающие моменты от центробежных сил были противоположны по знаку моментам от газовых сил и, следовательно, уменьшали и компенсировали последние.
Рисунок 2.1 - Расчетная схема лопатки компрессора
При расчете лопатки на прочность принимают следующие допущения:
лопатку рассматривают как консольную балку, жестко заделанную в ободе диска;
напряжения определяют по каждому виду деформации отдельно;
температура в рассматриваемом сечении - одинакова (отсутствуют температурные напряжения);
лопатку считают жесткой, ее деформацией под действием сил и моментов пренебрегают;
деформации лопатки протекают в упругой зоне (напряжения в ней не превышают предел пропорциональности).
В этой части данной работы проведен расчет на прочность лопаток первой ступени компрессора высокого давления (термогазодинамические параметры рабочего тела и геомерические параметры решетки профилей рабочего колеса взяты из курсовых проектов по курсам ТРЛМ и ТВРД).
Исходные данные:
- Материал лопатки: BT-3;
- Длина лопатки L =0.0865 м;
- Радиус корневого сечения Rк=0,2 м;
- Объем бандажной полки V=0 м3 ;
- Хорда профиля сечения пера b
в корневом сечении b к=0,035 м;
в среднем сечении bср= 0.035 м;
в периферийном сечении b п=0.035 м;
Максимальная толщина профиля ?
в корневом сечени ?к=0.0033м;
в ?/p>